基于FPGA灰色预测模型的MOSFET故障诊断和保护设计

作者：刘喜梅; 田永康; 于木里

来源：电子测量技术, 2018, 41(18): 102-108.

DOI：10.19651/j.cnki.emt.1801737

• 现场可编程门阵列
• MOSFET
• 故障诊断和保护
• System Generator
• 灰色预测模型

利用现场可编程门阵列(FPGA)并行处理实时性高的特点,在MOSFET故障诊断和保护的应用中,反应时间在1μs以内,能够在充分发挥MOSFET性能的前提下,保护MOSFET免于损坏。根据MOSFET的工作需求,在MATLAB下搭建了Buck电路和灰色预测模型进行仿真实验,基于XILINX公司的System Generator将灰色模型代码转换为Verilog代码进行硬件仿真和实物实验。实际电路中由FPGA通过灰色预测模型快速预测诊断是否会导致故障,确认会导致故障时,则提前控制驱动电路封锁门极驱动信号,在故障发生前快速关断MOSFET。结合3种实验结果可以看出,该模型预测精度高、响应速度快、稳定性强,可应用于实际MOSFET的保护电路,对于其他电力电子器件的预测保护也提供了一种新思路。

• 单位
  电子工程学院; 青岛科技大学